Decision Building Information Modeling (BIM)-Supported Tools for a Fair Transition Towards More Environmentally Sustainable Buildings

Abstract

El sector de la construcció és un contribuent significatiu als reptes ambientals com el consum d'energia, el canvi climàtic i l'esgotament de recursos. Eines de suport a la presa de decisions (DST), com l'Avaluació del Ciclo de Vida (LCA), s'utilitzen per facilitar una transició justa cap a la sostenibilitat ambiental en els edificis. L'aplicació actual de la LCA per a tot l'edifici encara s'enfronta a alguns desafiaments metodològics i problemes d'implementació. Per entendre adequadament els impactes ambientals dels edificis, els professionals necessiten aplicar dades fiables en el seu flux de treball de LCA, com l'esquema de Declaració Ambiental de Producte (EPD). Les metodologies de Modelització d'Informació de la Construcció (BIM) i de Modelització Energètica de la Construcció (BEM) poden ajudar en els processos de presa de decisions mitjançant un conjunt d'aplicacions i procediments que permeten la generació i gestió de la informació del projecte. La integració d'aquestes eines en la metodologia LCA pot permetre una aplicació més precisa des de la fase de disseny fins a la fase de final de vida, ja que la LCA tradicional és una tasca molt laboriosa. Per modelar solucions futures i a llarg termini, és molt necessari realitzar una metodologia de LCA Dinàmica (DLCA). Aquesta tesi proposa un marc de millora del disseny que millora el rendiment ambiental cap a edificis més sostenibles mitjançant la incorporació dels enfocaments BIM, BEM i EPD. El marc també pot proporcionar als professionals eines de suport a la presa de decisions per a l'avaluació de la sostenibilitat ambiental dels models d'edificis, mentre es tenen en compte avaluacions futures a curt o llarg termini.

El sector de la construcción es un contribuyente significativo a los desafíos ambientales como el consumo de energía, el cambio climático y la degradación de recursos. Las Herramientas de Apoyo a la Decisión (DSTs) como la Evaluación del Ciclo de Vida (LCA) se utilizan para facilitar una transición justa hacia la sostenibilidad ambiental en los edificios. La aplicación actual de la LCA para un edificio completo todavía enfrenta algunos desafíos metodológicos y problemas de implementación. Para comprender correctamente los impactos ambientales de los edificios, los profesionales necesitan aplicar datos confiables en su flujo de trabajo de LCA, como el esquema de Declaración Ambiental del Producto (EPD). Las metodologías de Modelado de Información de la Construcción (BIM) y de Modelado de Energía de Edificios (BEM) pueden apoyar los procesos de toma de decisiones a través de un conjunto de aplicaciones y procedimientos que permiten la generación y gestión de información del proyecto. La integración de estas herramientas en la metodología de LCA puede permitir una aplicación más precisa desde la fase de diseño hasta la fase de fin de vida, ya que la LCA tradicional es una tarea muy consumidora de tiempo. Para modelar soluciones futuras y a largo plazo, es muy necesario llevar a cabo una metodología de Evaluación del Ciclo de Vida Dinámica (DLCA). Esta tesis propone un marco de mejora del diseño que mejora el rendimiento ambiental hacia edificios más sostenibles mediante la incorporación de enfoques de BIM, BEM y EPD. El marco también puede proporcionar a los profesionales herramientas de apoyo a la decisión para la evaluación de la sostenibilidad ambiental de modelos de construcción mientras se consideran evaluaciones futuras a corto o largo plazo.

The building sector is a significant contributor to environmental challenges such as energy consumption, climate change, and resource depletion. Decision Support Tools (DSTs) such as Life Cycle Assessment (LCA) are used to facilitate a fair transition towards environmental sustainability in the buildings. The current application of LCA for a whole building still faces some methodological challenges and implementation issues. To properly understand the environmental impacts of buildings, practitioners need to apply reliable data in their LCA workflow, such as the Environmental Product Declaration (EPD) scheme. Building Information Modelling (BIM) and Building Energy Modelling (BEM) methodologies can support decision-making processes through a set of applications and procedures that enable the generation and management of project information. The integration of these tools into LCA methodology can enable a more precise application from the design phase to the end-of-life phase, as traditional LCA is a very time-consuming task. To model future and long-term solutions, it is highly necessary to conduct a Dynamic LCA (DLCA) methodology. This thesis proposes a design improvement framework that enhances the environmental performance towards more sustainable buildings by incorporating of BIM, BEM, and EPD approaches. The framework can also provide practitioners with decision support tools for environmental sustainability evaluation of building models while considering future short- or long-term assessments.